Задание 3 ЕГЭ, математика (профиль): Площадь поверхности составного многогранника

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 35.3.2 Параллелепипед; куб; симметрии в кубе, в параллелепипеде

Найдите площадь поверхности многогранника, изображенного на рисунке (все двугранные углы прямые).

В подтеме 18 задач
Разбор
Главная идея: При составном многограннике с прямыми двугранными углами внутренние сопряжённые грани взаимно исключаются, поэтому площадь поверхности равна площади поверхности описывающего параллелепипеда.

Многогранник образован путём вырезания или добавления прямоугольного параллелепипеда к основному блоку. Ключевое наблюдение: все двугранные углы прямые, поэтому можно использовать принцип равновеликости.

Шаг 1. Определим размеры базового параллелепипеда. По рисунку видны три характерных длины: 3, 5 и 4. Это длина, ширина и высота основного бруса.

Шаг 2. Когда из полного параллелепипеда вырезают прямоугольный блок (или наоборот), вырезанные грани одного тела точно совпадают с добавленными гранями другого. Поэтому они взаимно компенсируются в расчёте полной площади поверхности.

Шаг 3. Остаётся только площадь поверхности исходного прямоугольного параллелепипеда с размерами a=3a = 3, b=5b = 5, c=4c = 4.

Шаг 4. Применим формулу площади поверхности параллелепипеда: S=2(ab+bc+ac)S = 2(ab + bc + ac)

Подставляем: S=2(3⋅5+5⋅4+3⋅4)=2(15+20+12)=2⋅47=94S = 2(3 \cdot 5 + 5 \cdot 4 + 3 \cdot 4) = 2(15 + 20 + 12) = 2 \cdot 47 = 94

Типичные ошибки

  • Попытка считать площадь каждого видимого прямоугольника отдельно без учёта скрытых граней
  • Забывание удвоить площадь каждой пары противоположных граней при использовании формулы
  • Неправильное определение размеров основного параллелепипеда из рисунка
Непонятно?

Похожие задачи